En 1999, des appareils orthodontiques amovibles fabriqués numériquement ont été mis sur le marché par Align (Align Technology Inc., Tempe, AZ). À l’origine, ce système a été conçu pour résoudre les cas non évolutifs avec un encombrement léger à modéré ou fermer de petits espaces comme alternative esthétique aux appareils fixes traditionnels dans le sens des bords. Grâce à des décennies d’améliorations dans la conception et la fabrication assistées par ordinateur (CAO/FAO), les matériaux dentaires et la planification des traitements, la thérapie par gouttières transparentes (CAT) a depuis été utilisée pour traiter plus de 10 millions de patients atteints de diverses malocclusions dans le monde1. Une étude rétrospective récente a suggéré que la CAT est aussi efficace que la thérapie par appareil fixe pour la population adolescente souffrant de malocclusions légères, avec des résultats significativement améliorés dans l’alignement des dents, les relations occlusales et le surplomb2. Le nombre de rendez-vous, les visites aux urgences et la durée globale du traitement ont également donné de meilleurs résultats pour les patients traités par gouttières transparentes. Bien que la CAT puisse être utilisée pour traiter les malocclusions légères à modérées sans extraction chez les patients non en croissance 3,4, et raccourcir la durée du traitement et le temps passé au fauteuil5, il n’est pas clair si le traitement est aussi efficace que l’étalon-or des appareils dentaires conventionnels 4,6,7,8,9, en particulier pour la correction antéropostérieure et verticale10.
ClinCheck est une plateforme logicielle développée par Align pour fournir aux cliniciens des simulations virtuelles tridimensionnelles (3D) des mouvements dentaires potentiels. Principalement concerné par l’état initial du patient et le plan de traitement prescrit par le clinicien, il peut également être un outil de communication visuelle pour le patient. Tout décalage entre les résultats prévus et obtenus peut nécessiter une correction à mi-parcours, un raffinement ou une conversion en traitement par appareil fixe. Par conséquent, la fiabilité des prédictions logicielles a attiré de plus en plus l’attention des chercheurs. Depuis la revue systématique de Lagravere et Flores-Mir publiée en 200511, les recherches sur la concordance entre les modèles prédits et les modèles post-traitement ont été mesurées de différentes manières, les méthodes de mesure comprenant la longueur de l’arcade, la distance intercanine, la surocclusion, le surplomb, la déviation de la ligne médiane12, le score de réduction13 du système de notation objective de l’American Board of Orthodontics (ABO-OGS), la largeur interdentaire supérieure et inférieure14et les mesures dérivées de la tomodensitométrie à faisceau conique15.
Des comparaisons ont également été faites en superposant les modèles 3D 16,17,18,19,20,21. Par exemple, de nombreuses plateformes logicielles actuelles, telles que ToothMeasure (logiciel interne développé par Align Technology), peuvent superposer de manière reproductible deux modèles numériques à l’aide de points de référence sélectionnés par l’utilisateur sur des dents non traitées, des rugae palatines ou des implants dentaires. Étant donné que les modèles prédits et réalisés n’incluent généralement pas les surfaces palatines, de nombreuses études antérieures 15,16,17,18 ont utilisé les dents postérieures non traitées comme références pour la superposition, y compris la possibilité d’ajouter des erreurs dues aux mouvements relatifs de ces dents. Ces études ont été limitées aux régions antérieures de l’arc dans des cas relativement simples avec un espacement ou un encombrement léger à modéré.
Grünheid et al. ont utilisé la superposition mathématique pour quantifier les écarts entre les plans de traitement virtuels et les résultats réels du traitement afin d’évaluer la précision de la TAO à dentition complète sans structures anatomiques stables dans les modèles numériques20. Haouili et al. ont utilisé la même méthode dans un algorithme du logiciel Compare pour mener une étude de suivi prospective sur l’efficacité du mouvement des dents avec CAT21. L’objectif était de fournir une mise à jour sur la précision associée aux technologies émergentes, c’est-à-dire SmartForce, les matériaux d’aligneurs SmartTrack et les scans numériques. Leurs résultats d’une amélioration de la précision globale de 41 %17 à 50 %21 étaient encourageants, mais n’excluent pas la possibilité que certains mouvements dentaires ne soient toujours pas réalisables de manière satisfaisante avec le système d’aligneurs transparents.
Lorsqu’ils sont prédits et réalisés, les modèles numériques incluent une référence 3D commune indépendante de la dentition, comme les rugae palatins, les implants dentaires ou les tori ; Ils peuvent être co-enregistrés dans le système de coordonnées de nombreuses plates-formes logicielles appropriées. Si une dent d’intérêt est ensuite segmentée de l’une et transformée mathématiquement pour correspondre à sa version déplacée dans l’autre, la matrice de transformation contient les informations complètes nécessaires pour décrire l’ensemble de la transposition 3D. Son contenu peut être exprimé en trois traductions et trois rotations décrites par une convention formelle. Un exemple se trouve sur le logiciel de contrôle 3D Invisalign ClinCheck Pro, où les paramètres numériques indiquant les mouvements dentaires 3D nécessaires pour déplacer les dents vers leurs positions prédites sont affichés dans un tableau de mouvement des dents.
Bien que les modèles initial et final (prédits) du logiciel de planification partagent un système de coordonnées commun fourni par la même plate-forme logicielle, leur absence de palais limite la possibilité de co-enregistrement avec tout autre modèle numérique de dentition à moins qu’ils ne possèdent une dentition identique. Dans ce contexte, on a émis l’hypothèse que la superposition de modèles prédits par logiciel et de modèles post-traitement (réalisés) serait réalisable. Cette faisabilité découle de la disponibilité de deux paires : initiale et finale (superposées automatiquement lors de l’export à partir du logiciel de planification) et une autre paire de modèles de prétraitement et d’obtention (superposés à l’aide de rugae palatal). Ces paires pourraient être enregistrées en utilisant la dentition de prétraitement comme référence pour les aligner sur le modèle initial d’Invisalign. Par la suite, la segmentation des dents individuelles a pu être effectuée pour évaluer les différences dans leurs positions et leurs orientations. Cette évaluation implique la transposition des dents entre les modèles, et les matrices de transformation permettraient une quantification numérique des translations et des réorientations.
Dans ce protocole, une approche visant à évaluer l’efficacité de la CAT dans le traitement des malocclusions légères à modérées chez les adolescents et les adultes a été introduite, en se concentrant spécifiquement sur les dents postérieures maxillaires. L’hypothèse nulle était qu’il n’y avait pas de différence entre la position des dents obtenue et celle prédite par le logiciel de planification dans les dents postérieures maxillaires après la première série de gouttières transparentes.